Comportements et devenirs des usagers lors des incendies survenant dans les tunnels routiers Colonel (e.r.) Jean-François Schmauch Ingénieur du CNAM & Docteur en Sciences de gestion Expert “Incendies & explosions” près la Cour d’Appel de Rennes

Peut-on survivre aux incendies survenant dans les tunnels routiers ? Colonel (e.r.) Jean-François Schmauch Ingénieur du CNAM & Docteur en Sciences de gestion Expert “Incendies & explosions” près la Cour d’Appel de Rennes

Plan de l’exposé Quelques données statistiques résultant de l’analyse de 39 incendies. Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417. Données générales sur les incendies survenant dans les tunnels routiers. Sur la stratification des fumées. Comportements et devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 288. Conclusion.

Plan de l’exposé Quelques données statistiques résultant de l’analyse de 39 incendies. Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417. Données générales sur les incendies survenant dans les tunnels routiers. Sur la stratification des fumées. Comportements et devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 288. Conclusion.

Ces 39 incendies sont survenus entre 1949 et 2005 (1) Ces 39 incendies sont survenus entre 1949 et 2005 (1). (1) Lire "Tunnels routiers – Le risque incendie" (FNSPF, 2003)

Causes initiales des 39 incendies Parts (%) Observations Dysfonctionnements techniques 51 Echauffements des freins, défauts électriques, ruptures mécaniques… Accidents de la circulation 38 Leur probabilité de survenance est très inférieure à celle mesurée sur les routes ouvertes mais ils produisent souvent sur des impossibles opérationnels. Inflammation de la charge transportée 5 Ne concernant que les poids lourds, cette cause résulte du frottement de la charge contre les pneumatiques. Explosions et/ou incendies résultant de travaux 3 Cette cause est initiée par des travaux de rénovation. Tentatives de suicide

Nature des véhicules impliqués dans les incendies résultant d’un dysfonctionnement technique ou de l’inflammation de la charge (56%) Types de véhicules Parts (%) Observations Poids lourds 64 Autocars 23 Les incendies d’autocars résultent toujours d’une cause technique. Les technologies mises en œuvre lors de leur construction et la puissance de leur moteur en font des proies de plus en plus faciles pour les incendies. Le nombre des personnes transportées et les difficultés rencontrées lors de leur évacuation constituent des facteurs très aggravants. Véhicules légers 9 Engins de travaux publics 4

En Allemagne, 84% des incendies impliquant des autocars surviennent en exploitation t = < 10 minutes !

Nature des véhicules à l’origine des accidents de la circulation s’ouvrant sur un incendie Types de véhicules Parts (%) Au moins un poids lourd 87 Que des véhicules légers 13

Nombre et nature des véhicules détruits 372 véhicules détruits soit 9,5 par incendie ! 196 poids lourds (53%). 169 véhicules légers (45%). 5 autocars. 2 engins de travaux publics.

Plan de l’exposé Quelques données statistiques résultant de l’analyse de 39 incendies. Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417. Données générales sur les incendies survenant dans les tunnels routiers. Sur la stratification des fumées. Comportements et devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 288. Conclusion.

Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417 11,5% trouvent la mort dans les accidents de la circulation à l’origine des incendies. 2 18,5% ne peuvent pas échapper aux environnements très hostiles produits par les incendies et trouvent la mort. 3 70% peuvent échapper aux environnements très hostiles produits par les incendies mais sont plus ou moins intoxiqués par les fumées. 11,5% + 18,5% = 30%

Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417 11,5% trouvent la mort dans les accidents de la circulation à l’origine des incendies. 2 18,5% ne peuvent pas échapper aux environnements très hostiles produits par les incendies et trouvent la mort. 3 70% peuvent échapper aux environnements très hostiles produits par les incendies mais sont plus ou moins intoxiqués par les fumées.

Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417 Quantitatifs Observations 15 incendies Ne font pas de victimes. 11 incendies Rassemblent plus de 90% des blessés. 12 incendies Rassemblent plus de 90% des tués. A lui seul, l’incendie dans le tunnel du Mont-Blanc (1999) cause la mort de 39 personnes ce qui représente 31% des tués. 48 victimes Trouvent la mort lors des accidents de la circulation à l’origine des incendies. Certaines auraient eu la vie sauve si les accidents de la circulation s’étaient produits en milieu ouvert.

Données générales sur les incendies survenant dans les tunnels routiers Il est très clairement établi que la cause essentielle des décès lors des incendies survenant dans les tunnels routiers est l’inhalation des fumées. A côté, il peut apparaître une cause « très secondaire » qui résulte des phénomènes thermiques produits par les incendies. Face à ces deux dangers, il existe des limites de tolérance humaine à ne pas dépasser !

Les fumées Elles peuvent être qualifiées par : Leurs températures. Les volumes produits. Les vitesses de production. Leur toxicité globale. Leur opacité.

Les fumées Elles peuvent être qualifiées par : Leurs températures. Les volumes produits. Les vitesses de production. Leur toxicité globale. Leur opacité. T en °C Effets sur les usagers 55 Gêne respiratoire. 125 Respiration très difficile. 160 Douleurs insupportables. 200 La mort survient en moins de 30 secondes.

Combustion de 10 kilogrammes de… Les fumées Elles peuvent être qualifiées par : Leurs températures. Les volumes produits. Les vitesses de production. Leur toxicité globale. Leur opacité. 22 000 m3 = 28 m x 28 m x 28 m 220 m x 100 m² Combustion de 10 kilogrammes de… Volume produits en m3 Polyuréthane 22 000 Pneumatique 25 000 Gasoil

Vitesse de production en m3/s Les fumées Elles peuvent être qualifiées par : Leurs températures. Les volumes produits. Les vitesses de production. Leur toxicité globale. Leur opacité. Type de véhicules Vitesse de production en m3/s Véhicules légers 20 à 50 Poids lourds 50 à 100 Autocars 100 à 150 Camions transportant des liquides inflammables 150 à 300

Les fumées Elles peuvent être qualifiées par : Leurs températures. Les volumes produits. Les vitesses de production. Leur toxicité globale. Leur opacité. Composés Effets sur les usagers CO2 + CO + HCN + HCl + Nox… Les composés gazeux et les suies constituant les fumées forment un « cocktail toxique » dont les effets sur les usagers dépassent largement ceux mesurés pour chacun d’entre eux !

Les fumées Elles peuvent être qualifiées par : Leurs températures. Les volumes produits. Les vitesses de production. Leur toxicité globale. Leur opacité. Fumées Visibilité Très légères Presque normale Toxiques et de densité moyennes Quelques mètres… Les usagers sont désorientés ! Toxiques et très denses Quelques centimètres… La plupart des usagers et des pompiers engagés pour les sauver ne savent plus où ils sont !

dans la direction la plus défavorable Il faudrait aussi prendre en compte les vitesses de cheminement des fumées dans les Tunnels. Nous reviendrons sur ce point mais nous écrivons déjà que ce cheminement est seulement assymétrique ! Tunnels Vitesses en km/h dans la direction la plus défavorable Nihonzaka (japon, 1979) 3 Huguenot (Afrique du Sud, 1994) 9 Pfänder (Autriche, 1995) Mont-Blanc (France-Italie, 1999) Tauern (Autriche, 1999) Saint-Gothard (Suisse, 2001) 13

Plan de l’exposé Quelques données statistiques résultant de l’analyse de 39 incendies. Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417. Données générales sur les incendies survenant dans les tunnels routiers. Sur la stratification des fumées. Comportements et devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 288. Conclusion.

S’appuyant sur des modélisations mathématiques, certains avancent que les fumées vont stratifier en partie haute de la voute des tunnels. Pourtant, l’analyse de tous les sinistres montre que les fumées ne stratifient jamais. En fait, il est strictement impossible de modéliser la marche des fumées car elle repose sur un grand nombre de variables : Contenu variant en continu, Pente pouvant offrir des pourcentages variables, Flux dont les écoulements sont fortement turbulents, Différentiels de températures très importants, Volumes de fumées produits représentant plusieurs fois ceux des tunnels…

Peut-on imaginer une stratification des fumées si un tel incendie survient dans un tunnel ?

Plan de l’exposé Quelques données statistiques résultant de l’analyse de 39 incendies. Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417. Données générales sur les incendies survenant dans les tunnels routiers. Sur la stratification des fumées. Comportements et devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 288. Conclusion.

Généralités Partant d’une analyse très fine des sinistres survenus dans les tunnels : Du Mont-Blanc (France-Italie, 1999), Du Tauern (Autriche, 1999), Du Saint-Gothard (Suisse, 2001), et Du Fréjus (France-Italie, 2005) nous avons regardé, identifié et analysé les comportements adoptés par les usagers brutalement confrontés à un environnement très hostile. Immédiatement, nous indiquons que très rares sont ceux qui savent que cet environnement est très hostile ou va le devenir très rapidement !

Descriptions simplifiées des sinistres Tunnels Causes initiales Descriptions simplifiées Mont-Blanc (France-Italie, 1999) Incendie quasi spontané d’un poids lourd. 39 morts dont un pompier. Un grand nombre de pompiers intoxiqués. Tauern (Autriche, 1999) Collision en entre 2 poids lourds et 12 véhicules légers. L’un des 2 poids lourds transporte des liquides très inflammables. 12 morts dont 7 dans la collision. Un grand nombre d’usagers intoxiqués. Saint-Gothard (Suisse, 2001) Collision frontale entre 2 poids lourds. 11 morts dont 1 dans la collision. Plusieurs usagers intoxiqués. Fréjus (France-Italie, 2005) 2 morts. Plusieurs pompiers sauvés in extremis.

Les 9 comportements identifiés Les usagers… 1 Restent dans leurs véhicules. 2 S’enfuient à pied lorsque le front de fumées est encore loin. 3 S’enfuient à pied lorsque le front de fumées arrive à leur hauteur. 4 Tentent de faire demi-tour et restent dans leurs véhicules. 5 Tentent de faire demi-tour puis sortent de leurs véhicules pour s’enfuir à pied. 6 Font demi-tour ou montent dans un autre véhicule et quittent le tunnel. 7 Sortent immédiatement de leurs véhicules et courent vers l’une des 2 entrées du tunnel. 8 Entrent dans les locaux de survie ou les refuges lorsqu’ils existent. 9 Analysent la situation et font le choix d’un autre comportement.

Les 9 comportements, les usagers et le tunnel du Mont-Blanc Les devenirs (%)… 1 Restent dans leurs véhicules. 15 30 usagers qui trouvent tous la mort. 2 S’enfuient à pied lorsque le front de fumées est encore loin. 3 S’enfuient à pied lorsque le front de fumées arrive à leur hauteur. 4 Tentent de faire demi-tour et restent dans leurs véhicules. 11 5 Tentent de faire demi-tour puis sortent de leurs véhicules pour s’enfuir à pied. 6 Font demi-tour ou montent dans un autre véhicule et quittent le tunnel. 10 10 usagers indemnes. 7 Sortent immédiatement de leurs véhicules et courent vers l’une des 2 entrées du tunnel. 8 usagers 8 Entrent dans les locaux de survie ou les refuges lorsqu’ils existent. 9 Analysent la situation et font le choix d’un autre comportement.

Les 9 comportements, les usagers et le tunnel du Tauern Les devenirs… 1 Restent dans leurs véhicules. 3 3 usagers qui trouvent la mort. 7 S’enfuient à pied lorsque le front de fumées est encore loin. Ils sont aidés par l’usager qui adopte le comportement 9. 115 115 usagers 1 est mort, 49 sont intoxiqués, et 65 sont indemnes. 8 Entrent dans les locaux de survie ou les refuges lorsqu’ils existent. 2 entrent dans un refuge et sont sauvés par les pompiers. 1 meurt devant la porte d’un refuge. 9 Analysent la situation et font le choix d’un autre comportement. Il est indemne. Dans les véhicules accidentés. Tous sont morts.

Les 9 comportements, les usagers et le tunnel du Saint-Gothard Les devenirs… 1 Restent dans leurs véhicules. 4 10 usagers qui trouvent tous la mort. 7 Sortent immédiatement de leurs véhicules et courent vers l’une des 2 entrées du tunnel. 6 8 Entrent dans les locaux de survie ou les refuges lorsqu’ils existent. Ils sont aidés par les pompiers et la police immédiatement sur les lieux. 30 30 usagers 10 sont intoxiqués. 20 sont indemnes. Dans les véhicules accidentés. Il meurt

Les 9 comportements, les usagers et le tunnel du Fréjus Les devenirs… 3 S’enfuient à pied lorsque le front de fumées arrive à leur hauteur. 2 Ils meurent. 6 Font demi-tour ou montent dans un autre véhicule et quittent le tunnel. 68 Ils sont indemnes.

Lecture transversale des comportements et des devenirs des 288 usagers 1 Restent dans leurs véhicules. 22 39 (13,5%) usagers Ils trouvent tous la mort. 2 S’enfuient à pied lorsque le front de fumées est encore loin. 3 S’enfuient à pied lorsque le front de fumées arrive à leur hauteur. 4 Tentent de faire demi-tour et restent dans leurs véhicules. 11 5 Tentent de faire demi-tour puis sortent de leurs véhicules pour s’enfuir à pied.

Lecture transversale des comportements et des devenirs des 288 usagers 6 Font demi-tour ou montent dans un autre véhicule et quittent le tunnel. 78 78 (27,1%) usagers Ils sont tous indemnes

Lecture transversale des comportements et des devenirs des 288 usagers 7 Sortent immédiatement de leurs véhicules et courent vers l’une des 2 entrées du tunnel. 126 126 (43,8%) usagers 12 morts. 49 intoxiqués. 65 indemnes. 8 Entrent dans les locaux de survie ou les refuges lorsqu’ils existent. 35 25 (8,7%) usagers 3 morts. 10 intoxiqués. 22 indemnes. 9 Analysent la situation et font le choix d’un autre comportement. 2 2 (0,7%) usagers 1 mort. 1 indemne. Trouvent la mort dans l’accident de la circulation à l’origine de l’incendie

Lecture transversale des devenirs des 288 usagers 2,1% trouvent la mort dans les accidents de la circulation. 19,8% sont tués par les fumées. 20,5% sont plus ou moins gravement intoxiqués. 57,6% sont indemnes. Seulement 2 usagers sont tués par les effets thermiques des incendies. Il reste à poser deux questions essentielles : Quel est l’utilité des locaux de survie et des refuges sécurisés ? Peut-on échapper aux fumées lorsque l’on s’enfuit à pied ?

Quelle est l’utilité des locaux de survie ou des refuges ? Tunnel du… Observations… Mont-Blanc (France-Italie, 1999) Un motocycliste attaché au tunnel entre avec un usager dans un local de survie. Ils trouvent tous les deux la mort. Tauern (Autriche, 1999) Trois usagers se dirigent vers un local de survie mais l’un d’eux s’effondre avant de l’atteindre. Les pompiers portent secours aux deux autres. Saint-Gothard (Suisse, 2001) Guidés par les pompiers et la police, 20 usagers entrent dans un refuge donnant sur une galerie de secours. Retardant leur entrée dans le même refuge, 10 autres sont intoxiqués. Des interrogations demeurent pour quelques autres usagers. Fréjus (France-Italie, 2005) Sans objet. Sur les 288 usagers, seulement 35 (12,2%) entrent dans des locaux de survie ou des refuges. 22 sont indemnes, 10 sont intoxiqués et 3 trouvent la mort. Sans l’action des pompiers et de la police, 10 autres usagers a minima auraient trouvé la mort.

A t = 0, mise à feu d’un siège A t = 160 s t = 600 s & T = 970 °C A t = 44 s A t = 0, mise à feu d’un siège

Plan de l’exposé Quelques données statistiques résultant de l’analyse de 39 incendies. Devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 417. Données générales sur les incendies survenant dans les tunnels routiers. Sur la stratification des fumées. Comportements et devenirs des usagers à partir d’un échantillon de 288. Conclusion.

Comment conclure ? Pour survivre aux incendies survenant dans les tunnels routiers, il faut : Admettre que les fumées ne stratifient jamais au sens académique du verbe ! Entrer sans perdre de temps dans un refuge sécurisé et/ou dans la galerie de fuite. Savoir que les usagers qui fuient sans perdre de temps vers l’une des deux entrées du tunnel et qui ont plus de 800 mètres à courir pour les atteindre n’ont que très peu de chances de survivre. Adopter en amont des mesures de prévention sévères : Galerie de fuite, Gestion des flux de véhicules, Systèmes d’extinction automatiques, Intervention immédiate des pompiers, Passages alternés dans les tunnels monotubes, Accompagnement des autocars…

En vous remerciant pour votre attention et restant dans l’attente de vos éventuelles questions…